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泡泡为什么是圆的?,泡泡都是圆的吗中班

我们都喜欢泡泡,特别是滚圆滚圆、闪着虹彩光泽的肥皂泡。英国科学家查·波易斯出于对这种现象的好奇撰写了一本200页的书,书名叫作《肥皂泡的色彩和塑形力》。波易斯称气泡为“华丽的东西”,认为使气泡成形的力存在于所有液体中,倒茶或者趟河时都会看到气泡泛起。
可以想象向气球里注水的情景,水注得越多,橡胶皮的气球就越大,直到胀爆。再想象一下水滴:水挂在水龙头口上聚集成滴,越聚越大,大到一定程度后会最终掉下来。波易斯提出一个问题:水滴到底为什么会挂在水龙头上,就好像水被装在像气球一样的塑料袋里,直到装得

我们都喜欢泡泡,特别是滚圆滚圆、闪着虹彩光泽的肥皂泡。英国科学家查·波易斯出于对这种现象的好奇撰写了一本200页的书,书名叫作《肥皂泡的色彩和塑形力》。波易斯称气泡为“华丽的东西”,认为使气泡成形的力存在于所有液体中,倒茶或者趟河时都会看到气泡泛起。

可以想象向气球里注水的情景,水注得越多,橡胶皮的气球就越大,直到胀爆。再想象一下水滴:水挂在水龙头口上聚集成滴,越聚越大,大到一定程度后会最终掉下来。波易斯提出一个问题:水滴到底为什么会挂在水龙头上,就好像水被装在像气球一样的塑料袋里,直到装得太多袋子就破掉或掉下来呢?

事实上水滴外面并没有袋子。但是波易斯认为,一定存在着某种无形的表皮使水能够聚集成滴。这种“表皮”其实是水以及其他液体的一种性质,即表面张力。以水为例,在液面下,水分子之间有很强的吸引力,但表面的水分子与其上的空气分子之间并没有吸引作用,它们只受到下面的水分子向下、向内的吸引,这种“表面张力”便起到了水滴的“表皮”的作用。这层“表皮”使水滴能够挂在水龙头上,直到超重之后才掉下来。

不同液体有不同强度的“表皮”。比如,酒精的表面张力就比水小很多,根本不会成滴。但是水银的表面张力却是水的6倍,从破碎的温度计里流出的水银珠可以在地板上滚来滚去。

用肥皂水能吹出泡泡来也是因为有表面张力。用吸管在肥皂水里蘸一下,在吸管的横截面上就形成一层膜,如果对着吸管另一端吹气,这层膜就像气球一样鼓起来,然后形成一个闭合的空气泡,风一吹就飘走了。由于肥皂泡表面是有弹性的,肥皂泡里的空气承受着压力——跟气球里的情形一样。压力的大小取决于肥皂泡曲面绷紧的程度,曲面越紧绷,肥皂泡越小,里面空气的力就越大。波易斯通过实验发现,肥皂泡破碎的情形跟充气气球松开扎口的情形一样,气体从气泡里射出来,有时竟然可以吹灭蜡烛。

那么肥皂泡到底为什么是圆的呢?这是因为表面张力使液体膜总是把自己拉紧,使自己尽量处于一种最紧凑的状态——自然界里最紧凑的形状就是球形。因此,肥皂泡里面的空气紧凑地挤在一起,产生的力与围绕肥皂泡的外力相同。

但是波易斯发现,对正圆形的肥皂泡施加外力也可以改变它的形状,比如,如果用两个环粘住肥皂泡,然后把两个环向两端拉,肥皂泡就可以变成圆柱形。但是,这种非圆形的肥皂泡体积越大就越容易破碎。一个很长很长的圆柱形肥皂泡中间会慢慢变细,继而分开,最终形成两个单独的半圆泡。

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泡泡为什么是圆的?

因为表面张力使液体膜总是把自己拉紧,使自己尽量处于一种最紧凑的状态——自然界里最紧凑的形状就是球形。因此,肥皂泡里面的空气紧凑地挤在一起,产生的力与围绕肥皂泡的外力相同。

由于肥皂泡表面是弹性的,肥皂泡里的空气承受着压力。压力的大小取决于肥皂泡曲面细的程度,曲面越紧绷,肥皂泡越小,里面空气的力就越大。



原理

肥皂泡是一种光的干涉现象,光线穿过肥皂泡的薄膜时,薄膜的顶部和底部都会产生反射,肥皂薄膜最多可以包含大约150个不同的层次。

人们看到的凌乱的颜色组合是由不平衡的薄膜层引起的。最厚的薄膜层反射红光,最薄的反射紫光,居中的反射七彩光。

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为什么吹出来的泡泡都是圆的,而不是方的?

泡泡是因为表面张力而产生的,由于水油表面张力,可以将水分子联结起来。因为泡泡成为球面时表面张力最小,再加上当形成汽包时,表面各处受力一致,不能产生其他形状。如果受力不均,会生成椭圆(类似),但不能产生角,因为角处受力集中,张力不够,所以泡泡基本上是圆的。
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